复合材料微波无损检测中的三维电磁成像方法研究

基本信息
批准号:61701119
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:28.00
负责人:丁萍萍
学科分类:
依托单位:复旦大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:杨杨,邹宁,张福恒
关键词:
目标信息重构电磁成像缺陷检测微波无损检测复合材料
结项摘要

Composite materials as a novel type of engineering materials have been widely used in aerospace, automotive and other fields. But the manufacturing instability of composite materials and the fatigue, corrosion during their applications, easily result in defects and damage within the material structure, the degradation of mechanical performance of equipment, and potential safety hazard. Therefore, how to carry out non-destructive testing of composite materials to ensure the long-term safe operation of related devices become an urgent research issue. The objective of this research project is to identify and develop promising imaging methodologies for accurately and effectively reconstructing the position, shape and material information of multi-scale defects in composite materials. This work is expected to solve the current technical difficulties in microwave non-destructive testing of composite materials and explore an experimental method for this novel three-dimensional electromagnetic imaging. This research work and innovation include: (1) to propose a modified contrast source inversion algorithm; then combined with the multiple signal classification method, to develop the electromagnetic imaging method to construct the position and shape of objects; (2) to utilize the signal subspace and objective function; then combined with the optimization algorithm and the least square method, to develop the electromagnetic imaging method to construct the material information of objects; (3) to exploit electromagnetic imaging experimental platform and to verify the proposed three-dimensional electromagnetic imaging method through numerical simulations and experimental tests.

复合材料作为一种新型工程材料已广泛应用于航空航天、汽车等领域,但复合材料的制造不稳定性及应用中的疲劳、腐蚀等极易使结构内部产生缺陷和损伤,降低构件的机械性能,造成安全隐患,因此,如何开展复合材料的无损检测以保证相关器件安全运行成为迫切需要解决的问题。本项目旨在研究开发准确、有效的三维电磁成像方法来重构复合材料中多尺度缺陷的位置、形状、材料信息,解决当前在复合材料微波无损检测方法上的技术难点,探索新型三维电磁成像的实验方法。研究内容和创新点包括:(1)提出修正对比源反演算法,结合多重信号分类方法,研究目标体位置及形状的电磁成像方法;(2)利用信号子空间和目标函数,结合优化算法和最小二乘法,研究目标体的材料重构的电磁成像方法;(3)开发电磁成像实验平台,通过仿真计算和实验测试验证本项目提出的三维电磁成像方法。

项目摘要

复合材料作为一种新型工程材料已广泛应用于航空航天、汽车等领域,但复合材料的制造不稳定性及应用中的疲劳、腐蚀等极易使结构内部产生缺陷和损伤,降低构件的机械性能,造成安全隐患,因此,开展复合材料的无损检测以保证相关器件安全运行成为迫切需要解决的问题。本项目研究开发了准确、有效的三维电磁成像方法来重构复合材料中多尺度缺陷的位置、形状、材料信息,解决当前在复合材料微波无损检测方法上的技术难点,探索了新型三维电磁成像的实验方法。(1)本项目已经提出修正对比源反演算法,结合多重信号分类方法,研究了目标体位置及形状的电磁成像方法;(2)本项目已利用信号子空间和目标函数,结合优化算法和最小二乘法,研究了目标体的材料重构的电磁成像方法;(3)本项目仍在继续开发电磁成像实验平台,通过仿真计算和实验测试验证本项目提出的三维电磁成像方法。已发表期刊论文1篇,会议论文4篇,培养研究生1名。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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